2021年高考化學一輪復習題26：硫酸一、選擇題(每小題3分，共39分。每小題有1～2個正確選項)1．下列對濃H2SO4的敘述正確的是()A．常溫下，濃H2SO4與鐵、鋁不反應，所以鐵、鋁質容器能盛裝濃H2SO4B．濃H2SO4具有吸水性，能使蔗糖炭化C．濃H2SO4和銅片加熱既表現強酸性又表現出強氧化性D．濃H2SO4和Na2SO3反應制取SO2時，濃H2SO4表現出強氧化性解析：常溫下濃H2SO4與鐵、鋁接觸，能使金屬表面生成一層致密的氧化物保護膜，阻止內部金屬繼續跟濃硫酸反應，這就是金屬的鈍化現象。金屬鈍化現象是濃H2SO4與這些金屬發生化學反應引起的。所以說常溫下濃H2SO4與鐵、鋁不反應的說法是錯誤的。A不正確。濃H2SO4是從蔗糖的分子中奪取與水分子組成相當的氫和氧，使蔗糖炭化，這是體現了濃H2SO4的脫水性而不是吸水性，因此B項是錯誤的。銅與濃H2SO4在加熱情況下發生反應，其化學方程式如下：Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up15(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。反應中濃H2SO4為氧化劑，銅為還原劑，氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶1，因為反應中的2mol濃H2SO4中，1mol是作為氧化劑，還有1mol起酸的作用。因此C的敘述正確。實驗室中是用濃硫酸與固體亞硫酸鈉反應來制取二氧化硫的方程式：Na2SO3＋H2SO4(濃)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O。在兩種反應物中硫元素處于相鄰價態，根據氧化還原反應規律可知，它們之間是不可能發生氧化還原反應的，此反應屬于復分解反應。D錯誤。答案：C點評：脫水性、吸水性、強氧化性為濃硫酸的三大特性，稀硫酸沒有此性質。2．右圖小試管中盛有幾毫升水，與大試管連通的U形細玻璃管內放有少量的水(已染成紅色)。如沿小試管壁小心地慢慢注入3mL濃硫酸，靜置片刻后，U形細玻璃管中可觀察到的液面現象是()A．左高右低 B．左低右高C．左右一樣高 D．來回振動解析：沿小試管壁小心地慢慢注入3mL濃H2SO4，因濃H2SO4溶于水會劇烈放熱，使大試管內空氣的溫度升高，壓強增大，U形細玻璃管中的紅色液面左低右高。答案：B3．下列反應中，濃H2SO4既表現強氧化性又表現酸性的是()A．2NaCl(固)＋H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up15(△))Na2SO4＋2HCl↑B．C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up15(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2OC．Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up15(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2OD．2FeO＋4H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up15(△))Fe2(SO4)3＋SO2↑＋4H2O解析：A中H2SO4只表現出酸性。B中濃H2SO4將C氧化只表現出氧化性。C中濃H2SO4為氧化劑，銅為還原劑，氧化劑與還原劑物質的量之比為1∶1，因此反應中的2mol濃H2SO4中1mol是氧化劑，還有1mol起酸的作用。D中的濃H2SO4與FeO反應，起的是酸的作用，反應后生成的硫酸鹽中的鐵已經不是亞鐵而是高價的鐵，所以說在此反應中濃H2SO4也是既起氧化性又起酸性的作用。答案：CD4．關于硫酸的敘述中，正確的是()A．濃H2SO4和稀H2SO4都難揮發B．濃H2SO4和稀H2SO4都有氧化性，故都是氧化性酸C．濃H2SO4和稀H2SO4加熱都能與銅片反應D．濃H2SO4和稀H2SO4在常溫下都可以用鐵制容器貯存解析：B選項，濃硫酸具有強氧化性，是由中心原子eq\o(S,\s\up6(＋6))表現出來的，稱為氧化性酸，稀硫酸具有氧化性是由其電離出的H＋表現出來的，是所有酸的通性，不能稱為氧化性酸。C選項，稀硫酸加熱也不與銅反應。D選項，稀硫酸常溫下與Fe反應生成H2和FeSO4，故不能用鐵制容器貯存。答案：A5．向50mL、18mol·L－1的H2SO4溶液中加入足量的銅片并加熱，充分反應后，被還原的H2SO4的物質的量為()A．小于0.45molB．等于0.45molC．在0.45mol和0.90mol之間D．等于0.90mol解析：18mol·L－1的H2SO4是濃H2SO4，在50mL溶液中H2SO4的物質的量是0.90mol。銅與濃H2SO4反應的化學方程式為Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up15(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。在“充分反應”的限定下，似乎被還原的H2SO4的物質的量是0.45mol。但是，事實上隨著反應的進行，H2SO4逐漸被消耗，而且水的生成逐漸增多，使得硫酸濃度逐漸降低，到一定程度濃H2SO4就變成稀H2SO4，不再與銅發生反應，可見被還原的H2SO4的物質的量小于0.45mol。解答本題的主要失誤有兩點：一是沒有按“被還原的H2SO4的物質的量”這一關鍵的指導語去分析問題；二是沒有考慮到該反應的實際情況。答案：A點評：本題通過金屬銅與H2SO4反應的定量判斷，考查思維的嚴密性和整體性，題目本身計算量不大，考查的形式是一種邏輯論證。同時解題時，不能把著眼點只注意在“量”上，還必須注意“質”的問題。6．(2010·北京高考卷)用右圖所示實驗裝置(夾持儀器已略去)探究銅絲與過量濃硫酸的反應。下列實驗不合理的是()A．上下移動①中銅絲可控制SO2的量B.②中選用品紅溶液驗證SO2的生成C.③中選用NaOH溶液吸收多余的SO2D．為確認CuSO4生成，向①中加水，觀察顏色解析：本題考查銅和濃硫酸反應的實驗，意在考查考生對化學實驗原理的分析能力。上下移動銅絲可以控制銅與濃硫酸的接觸面積的大小，從而可以控制反應生成SO2的量，A項正確；SO2可使品紅溶液褪色，因此B項正確；SO2有毒，能與NaOH溶液反應，因此C項正確；銅與濃硫酸反應后①中溶液顯藍色即可證明有CuSO4生成，無需向其中加水，D項錯誤。答案：D7．某研究小組成員設計鑒別濃硫酸和稀硫酸的如下方案，不合理的是()操作結論A將火柴梗伸入溶液中變黑者為濃硫酸B加入金屬鋁片產生刺激性氣味者為稀硫酸C分別加入到盛水的試管中放熱者為濃硫酸D加到CuSO4·5H2O晶體中變白者為濃硫酸解析：向稀H2SO4中加入金屬鋁片后，產生無色無味氣體，B錯誤。答案：B8．在下圖所示的實驗裝置中，實驗開始一段時間后，對看到的現象敘述不正確的是()A．①中蘋果塊會干癟B．②中膽礬晶體表面有“白斑”C．③中小試管內有晶體析出D．④中pH試紙變紅解析：濃硫酸具有吸水性，能夠吸收空氣中的水蒸氣。蘋果塊中散發的水分、膽礬風化產生的水、飽和KNO3溶液揮發產生的水分都被濃硫酸吸收，從而導致蘋果塊變干癟、膽礬表面失水而出現不帶結晶水的無水CuSO4，飽和KNO3溶液失水而有晶體析出，濃硫酸中不能電離出H＋，因此pH試紙不會變紅，但會被炭化而變黑。答案：D9．mgCu與足量濃H2SO4完全反應，在標準狀況下得到nLSO2，則被還原的H2SO4為()A.eq\f(64n,22.4m)mol B.eq\f(m,64)molC.eq\f(98n,22.4)g D.eq\f(64m,98)g解析：據Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up15(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O被還原的n(H2SO4)＝n(SO2)＝eq\f(nL,22.4L·mol－1)＝eq\f(n,22.4)mol，m(H2SO4)＝eq\f(98n,22.4)g；因濃H2SO4足量亦可用n(Cu)表示即為eq\f(m,64)mol。答案：BC10．(2011·四川綿陽檢測)用20mL18.4mol·L－1的濃H2SO4與銅共熱一段時間后，冷卻，過濾除去多余的銅，將濾液加水稀釋到100mL，所得溶液中SOeq\o\al(2－,4)的濃度為3.18mol·L－1，則此時溶液中CuSO4的物質的量濃度為()A．0.50mol·L－1 B．0.75mol·L－1C．1.00mol·L－1 D．3.18mol·L－1解析：隨著反應的進行，濃硫酸變成稀硫酸，稀硫酸與銅不反應，所得溶液為CuSO4與稀H2SO4的混合溶液。反應前n(H2SO4)＝18.4mol·L－1×0.020L＝0.368mol，反應后n(SOeq\o\al(2－,4))＝3.18mol·L－1×0.100L＝0.318mol；因此減少的SOeq\o\al(2－,4)的物質的量n(SOeq\o\al(2－,4))＝n(SO2)＝0.368mol－0.318mol＝0.050mol。由反應Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up15(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知，n(CuSO4)＝n(SO2)＝0.050mol，則c(CuSO4)＝eq\f(0.050mol,0.100L)＝0.50mol·L－1。答案：A11．一定量的Cu粉與濃H2SO4共熱產生SO2氣體的體積為2.24L(標準狀況下)，則下列情況不可能的是()A．加入Cu的質量為6.4gB．加入濃H2SO4中含溶質為0.2molC．加入Cu的質量大于6.4gD．加入濃H2SO4中含溶質多于0.2mol解析：隨反應進行，濃H2SO4會變為稀H2SO4，稀H2SO4在加熱條件下難與Cu反應產生SO2。答案：B12．將蔗糖用少量水濕潤后，一邊攪拌一邊加入濃硫酸，可以看到蔗糖顏色逐漸變黑，體積不斷膨脹，最后變成多孔疏松固體。上述過程中，體現出濃硫酸()A．只有吸水性B．只有脫水性C．既有吸水性，又有脫水性D．有脫水性、吸水性、氧化性答案：D13．將足量的銅片與100mL18mol·L－1濃硫酸加熱充分反應，收集到標準狀況下的SO2氣體VL，下列對此反應的有關說法中錯誤的是()A．該反應體現了濃硫酸的酸性和強氧化性B．反應結束后兩種反應物均有剩余C．被還原的硫酸為eq\f(V,22.4)molD．參加反應的Cu為0.9mol解析：濃硫酸可以和銅發生氧化還原反應，而稀硫酸與銅不能發生反應。當反應停止。反應過程中濃硫酸逐漸變稀，因此反應結束后銅和稀硫酸均有剩余，則參加反應的n(Cu)＜0.1L×18mol·L－1×eq\f(1,2)＝0.9mol；被還原的硫酸應依據生成的SO2來算，可得被還原的硫酸的物質的量n(H2SO4)＝n(SO2)＝eq\f(VL,22.4L·mol－1)＝eq\f(V,22.4)mol。綜上所述，故D項錯誤。答案：D二、填空題(共40分)14．(11分)如下圖表示某固態單質A及其化合物之間的轉化關系(某些產物和反應條件已略去)。化合物B在常溫常壓下為氣體，B和C的相對分子質量之比為4∶5，化合物D是重要的工業原料。(1)寫出A在加熱條件下與H2反應的化學方程式：_________________________________________________________。(2)寫出E與A的氫化物反應生成A的化學方程式：_________________________________________________________。(3)寫出一個由D生成B的化學方程式：_________________________________________________________。(4)將5mL、0.10mol·L－1的E溶液與10mL0.10mol·L－1的NaOH溶液混合。①寫出反應的離子方程式：_________________________________________________________；②反應后溶液的pH________7(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是________________________；③加熱反應后的溶液，其pH________(填“增大”“不變”或“減小”)，理由是____________________________。解析：常見的固態單質除了金屬之外還有少數非金屬，而能在空氣中反應生成氣體化合物的只有C、S。由A在加熱條件下可與氫氣反應，知A應為S，且還驗證B和C的相對分子質量之比為4∶5，即B為SO2、C為SO3；則化合物E為H2SO3。將5mL0.10mol·L－1的E(H2SO3)溶液與10mL0.10mol·L－1的NaOH溶液混合，兩者恰好完全反應，所得為Na2SO3溶液。由于SOeq\o\al(2－,3)的水解，所得溶液為堿性。答案：(1)H2＋Seq\o(=,\s\up15(△))H2S(寫成可逆反應也正確)(2)H2SO3＋2H2Seq\o(=,\s\up15(△))3S↓＋3H2O(3)C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up15(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O或Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up15(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O等(4)①H2SO3＋2OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋2H2O②大于Na2SO3溶液中SOeq\o\al(2－,3)發生水解使溶液顯堿性③增大升高溫度促進Na2SO3溶液的水解15．(20分)(1)濃硫酸與木炭在加熱條件下的化學方程式為__________。(2)試用下列各裝置設計一個實驗，驗證上述反應所產生的各種產物。這些裝置的連接順序(按產物氣流從左到右的方向)是(填裝置的編號)：__________→__________→__________→__________。(3)實驗時可觀察到裝置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是__________，B瓶溶液的作用是__________，C瓶溶液的作用是__________。(4)裝置②中所加的固體藥品是__________，可確定的產物是__________，確定裝置②在整套裝置中位置的理由是__________。(5)裝置③中所盛溶液是__________，可驗證的產物是__________。解析：木炭與濃硫酸加熱反應，生成CO2和SO2。CO2和SO2在化學性質上的相同點都是酸性氧化物，都跟澄清石灰水中的Ca(OH)2反應。使澄清石灰水變渾濁，會相互干擾鑒別。CO2和SO2在化學性質上的明顯不同點為SO2有漂白性，CO2則不然；SO2有較強的還原性，CO2則不然。在SO2、CO2混合氣體中，首先用品紅溶液檢驗SO2的存在，然后將SO2氧化除去，再用澄清石灰水檢驗CO2的存在，是一種確認SO2和CO2共存的好方案。由于對CO2、SO2的確認都是在溶液中進行的，所以應在確認CO2和SO2之間先確認H2O。與H2O發生作用并伴有明顯現象的物質，中學生應該熟知的是無水CuSO4。白色的粉末與H2O反應生成藍色的晶體。CuSO4與CO2和SO2都不發生任何作用。答案：(1)C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up15(△))2SO2↑＋CO2↑＋2H2O(2)④→②→①→③(3)驗證產物氣流中有SO2將SO2全部氧化吸收確定產物中SO2已被B瓶溶液全部吸收(4)無水CuSO4(或變色硅膠)水蒸氣由于產物氣流通過①③時會帶出水蒸氣，所以②必須設置在①③之前(5)澄清石灰水CO2點評：本題主要考查實驗的總體設計，結合所給試劑的作用，判斷各部分裝置可驗證的產物，從而確定各裝置間的連接順序。另外要做好本題必須掌握SO2及濃硫酸的性質。16．(9分)三位同學設計了下述3個方案，并都認為如果觀察到的現象和自己設計的方案一致，即可確定試液中含有SOeq\o\al(2－,4)。方案甲：試液eq\o(→,\s\up15(BaCl2溶液))白色沉淀eq\o(→,\s\up15(足量鹽酸))沉淀不溶解方案乙：試液eq\o(→,\s\up15(足量稀鹽酸))無沉淀eq\o(→,\s\up15(BaCl2溶液))白色沉淀方案丙：試液eq\o(→,\s\up15(足量稀HNO3))無沉淀eq\o(→,\s\up15(BaNO32溶液))白色沉淀試評價上述甲、乙、丙三個方案是否嚴密，并分別簡述其理由。_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：這是一道實驗方案的評述題，對于這類題的解答應從所加試劑以及加入試劑的先后等方面去考慮是否適當，有無漏洞。答案：方案甲不嚴密。因為若試液中含有Ag＋時，也會出現類似現象；方案乙嚴密。因為加入稀HCl，既可排除Ag＋的干擾，又可消除COeq\o\al(2－,3)、POeq\o\al(3－,4)、SOeq\o\al(2－,3)等的干擾；方案丙不嚴密。因為當試液中含有SOeq\o\al(2－,3)離子時，也會出現類似現象三、計算題(共21分)17．(12分)用Cu與濃H2SO4反應，得到SO2的體積為2.24L(標準狀況)。試計算：(1)被還原的硫酸的物質的量。(2)把所得到的CuSO4配制成500mLCuSO4溶液，所得溶液中溶質的物質的量濃度。解析：本題涉及到濃H2SO4的化學性質，只要能寫出反應式，計算就較為容易了